Когда тела подвергаются изменению температуры, они расширять, то есть они страдают от увеличения или уменьшения своих размеров. Стоит отметить, что эта вариация очень мала и часто не заметна невооруженным глазом, поэтому для ее визуализации требуется оборудование, такое как микроскоп.
При повышении температуры тела расширяются. Известно, что при изменении температуры тела атомы, составляющие его, более возбуждены, при этом среднее расстояние между ними увеличивается. Поэтому тело приобретает новые размеры, то есть расширяется. Вообще говоря, все тела разбухают после нагревания и сжимаются после снижения их температуры.
Линейное расширение - это расширение, при котором есть вариации только в одном измерении, то есть в длине материала. Представьте себе такую ситуацию: металлический стержень длиной Lя при температуре tя, нагревается до определенной температуры tж. Что можно увидеть, так это то, что стержень после нагрева больше не имеет той же длины, то есть он претерпел изменение в своих размерах, по длине, он расширился. Посмотрите:
Где ΔL = Lж - Lя - изменение длины, то есть линейное расширение стержня. И Δt = tж - тя - изменение температуры стержня. Экспериментально выясняется, что:
- начальная длина (Lя) пропорциональна начальной температуре (tя);
- конечная длина (Lж) пропорциональна конечной температуре (tж);
- линейное расширение зависит от материала, из которого изготовлен стержень.
Благодаря этим результатам было определено следующее уравнение линейного расширения тел: ΔL = Lяα t, где α называется коэффициент линейного расширения, является постоянной характеристикой материала, из которого изготовлено тело. Например, для алюминия α = 0,000023 на ° C (или ° C-1), это означает, что алюминий расширяется на 23 миллионных долей своей длины на каждый 1 ° C изменения температуры. его температура, то есть очень небольшое расширение, которое, возможно, можно увидеть только в микроскоп.
Марко Аурелио да Силва
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-linear.htm
